互连芯片行业市场规模、驱动因素及发展趋势
思瀚产业研究院 龍迅半導體    2025-12-23

互连芯片的定义和分类

互连芯片是高速信号链路中的关键接口器件，通过对信号进行放大、均衡、抖动补偿、时钟数据恢复与误码校正等处理，保证信号在高带宽与高速传轮条件下的高完整性与稳定性。互连芯片可分为高速信号互连芯片与AI运力芯片。

高速信号互连芯片用于视频与音频链路的高速传输与信号完整性控制，具有提升带宽、补偿衰减的特性，主要产品包括基于多类视频╱音频协议的switch、retimer、redriver等芯片，广泛应用于智能视觉终端、AR/VR和智能车载等高质量信号传输场景。AI运力芯片则承担著数据链路的高速互连，典型产品包括PCIe/CXL/SATA/USB等协议下的switch、retimer、redriver等芯片，主要用于AI服务器、智能车载及其他AI智能终端等应用场景。

AI运力芯片和高速信号互连芯片的共通性

技术共通性：AI运力芯片和高速信号互连芯片在底层技术路线中具有高度共通性，核心功能均聚焦高速链路中的信号完整性维护、协议适配与通道调度等。二者设计均依赖高速SerDes、重定时和均衡、误码校正及带宽分配等关键技术，以确保在高带宽、高速率的条件下多芯片或多模块之间的数据传输稳定可靠。因此，在接口架构、物理层电路设计及信号链路优化方面，两类产品具备较强的能力延展性和技术互通基础。

场景共通性：在市场应用侧，智能车载、智能终端等下游领域同时需要这两种芯片的功能支持，既需高速信号互连芯片支撑高清视频的传输与实时处理，也依赖AI运力芯片实现设备间低延迟数据交互。因此，下游客户通常同时需要高速信号互连芯片和AI运力芯片，这让两类芯片在客户生态佈局、产品场景渗透上天然形成了可自然延展的协同优势。

互连芯片在AI时代下的应用场景和价值

在当前AI时代下，AI服务器等高性能计算设备对高速数据互连的需求呈爆发式增长，已成为互连芯片下游市场中需求量最大、需求增速最快的细分领域。这主要由于模型与数据规模持续扩大，随之带来AI算力需求指数级增长。

因此，AI计算系统架构正向多芯片协同与多节点集群的形态演进。在计算集群中，互连芯片作为高速通信与并行调度的核心硬件，其性能直接决定集群的数据交换效率与可扩展上限，已成为当下AI计算集群中最为关键的基础元器件之一。具体来看，当前AI计算集群中的高速互连方案主要可分为电互连与光互连。

电互连主要应用于纵向扩展场景，即计算节点内的多芯片互连，用于实现CPU、GPU及存储单元之间的高带宽通信。典型产品包括PCIe/CXL retimer/switch，前者在高速传输中完成信号重定时与波形校正，后者通过通道调度与带宽分配实现多芯片并行通信与算力协同。而光互连凭借其低延迟、长距离、高带宽的特性，则可被同时用于纵向扩展和横向扩展场景，即计算节点内和计算节点间的高速通信，是实现超大规模计算集群的关键技术解决方案。在光互连技术方案中，Optical DSP作为互连芯片，可实现电光信号双向调制与误码校正，在互连方案中扮演著核心关键角色。

互连芯片市场规模

全球互连芯片市场在2020年至2024年间保持稳定增长趋势，市场规模由人民币536亿元提升至人民币1,133亿元。展望未来，随著AI时代下数据处理及视觉显示的需求持续增长，其市场规模将从2025年的人民币1,395亿元增长至2029年的人民币2,904亿元，期间複合年增长率高达20.1%。

从细分市场来看，AI运力芯片作为承载数据传输的关键器件，广泛应用于AI服务器、其他高性能计算设备、智能车载和智能终端等多类下游产品，2020年至2024年期间，AI运力芯片市场规模由人民币470亿元增长至人民币1,040亿元。展望未来，算力集群化、智能车载电子架构升级和智能终端高速接口普及将驱动通用数据互连需求持续走高，AI运力芯片市场规模预计将在2029年达到人民币2,739亿元。高速信号互连芯片则是负责视频及音频信号传输的关键基础设施，随著终端视觉呈现朝更高分辨率、低时延及多模态融合方向演进，高速信号互连芯片市场将同步增长，在2025年至2029年期间，高速信号互连市场规模将由人民币105亿元增长至人民币164亿元。

互连芯片行业驱动因素及发展趋势

全球信号互连需求增长驱动互连芯片市场扩张

全球数据、音视频信号的快速攀升正成为互连芯片行业的核心驱动力。首先，全球数据生成量预计将从2025年的约197ZB增至2030年的630ZB以上，複合年增长率达到25%，其中，AI服务器、其他高性能计算设备、智能车载和其他智能终端中的数据交互快速增长，驱动AI运力芯片在互连带宽、传输时延与稳定性等性能方面进一步迭代升级。其次，智能车载、AR/VR及机器人与无人机等其他应用将增加整体视频及音频信号量，进而驱动高速信号互连芯片的需求量快速上升。两者叠加驱动全球信号互连芯片市场规模快速扩容。

互连协议迭代与架构创新推动产品价值升级

互连协议的加速迭代与终端系统架构的持续升级正推动互连芯片价值量上升。对AI运力芯片而言，PCIe、CXL、USB等高速协议不断进化导致的，传输速率提升将带来更大的数据流量，使算力系统内部的连接规模与通路数量扩大。

因此，通道延展和节点连接任务更加複杂，对链路保持能力和端口配置上的要求持续提高，从而推动产品规格与价值同步增长。高速信号互连芯片的价值提升则来自视频及音频传输量的快速扩张。智能视觉终端、AR/VR和车载座舱正在採用更高分辨率、更高刷新率以及更多显示单元，使视频传输路径变长、链路数量增多、接口组合更加丰富。

随著链路复杂度上升，保持信号稳定输出变得关键，也使高速信号互连芯片在新一代终端架构中的重要性显著提高，产品价值随之提升并推动整体市场扩大。

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